JPH06151406A - Supporting device of processed substrate and anode formation device provided with the same - Google Patents

Supporting device of processed substrate and anode formation device provided with the same

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JPH06151406A
JPH06151406A JP32229592A JP32229592A JPH06151406A JP H06151406 A JPH06151406 A JP H06151406A JP 32229592 A JP32229592 A JP 32229592A JP 32229592 A JP32229592 A JP 32229592A JP H06151406 A JPH06151406 A JP H06151406A
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treated
supporting
crystalline silicon
jig
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Yasutomo Fujiyama
靖朋 藤山
Kiyobumi Sakaguchi
清文 坂口
Mitsuhiro Ishii
三弘 石井
Toru Takizawa
亨 滝沢
Kazuki Kanbe
千樹 神戸
Takao Yonehara
隆夫 米原
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Abstract

PURPOSE:To realize a quick disconnectable processed substrate supporting device capable of avoiding the leakage of process solution without fail at low cost within a formation vessel for chemical process by arranging the processed substrates in the process solution. CONSTITUTION:The supporting device of processed substrates is provided with an elastic sealing member 5 adhesively supporting the whole outer periphery excluding the process surfaces of the processed substrates 1, a substrate supporting jig 4 supporting the sealing member 5, a pressure feed adjusting device 40 wherein a gas or a liquid is externally fed to the hollow part 6 of the jig 4 is adhesively pressurize the sealing member 5 by the fluid pressure as well as the control means 40 controlling the deformation amount and the pressure amount of the sealing member 5 within a formation vessel for chemical process by arranging the processed substrates in the process solution.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、処理溶液中に被処理基
体を支持する基体の支持装置及び、それを備えた陽極化
成装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate supporting device for supporting a substrate to be treated in a treating solution, and an anodizing device provided with the same.

【0002】更に詳しく述べれば、本発明は、低消費電
力と高速性を兼ね備えたBi−CMOSデバイスを搭載
したULSIやセンサーデバイス、演算素子、メモリな
どの機能素子を積層した3次元構造デバイス、又は電子
交換機、放電プリンタ、プラズマ・ディスプレイ用のパ
ワー・トランジスタなどの高耐圧デバイス、等に用いら
れるSOI(Silicon on Insulato
r)形成技術や、マイクロ・マシニング技術の分野等で
利用される結晶シリコン層の陽極化成装置に関し、特に
多孔質シリコンの製造に用いられる陽極化成装置に関す
るものである。
More specifically, the present invention provides a three-dimensional structure device in which functional elements such as a ULSI, a sensor device, an arithmetic element, and a memory in which a Bi-CMOS device having both low power consumption and high speed is mounted are stacked, or SOI (Silicon on Insulator) used for high voltage devices such as electronic exchanges, discharge printers, and power transistors for plasma displays.
r) The present invention relates to an anodizing device for a crystalline silicon layer used in the fields of forming technology and micromachining technology, and more particularly to an anodizing device used for producing porous silicon.

【0003】尚、本発明で述べる多孔質シリコンとは、
単結晶構造を保有するとともに、その内部に多数の細孔
を有する構造を特徴とする結晶シリコンを意味する。
The porous silicon described in the present invention means
This means crystalline silicon characterized by having a single crystal structure and having a large number of pores inside.

【0004】また、本発明において結晶シリコン基板と
表現する場合は、半導体産業分野において利用される細
孔を有しない単結晶シリコン・ウェーハを意味する。
The expression "crystalline silicon substrate" in the present invention means a single crystal silicon wafer having no pores used in the field of semiconductor industry.

【0005】[0005]

【従来の技術】近年、多孔質シリコンを応用した半導体
装置が盛んに研究されるようになってきた。
2. Description of the Related Art In recent years, semiconductor devices to which porous silicon is applied have been actively studied.

【0006】多孔質シリコンの形成は、ウィラー(A.
Uhlir)及びターナー(D.R.Turner)に
より、フッ化水素酸(以降、HFと略記する。)水溶液
中において正電位にバイアスされた単結晶シリコンの電
解研磨の研究過程において発見された。
The formation of porous silicon is described by Willer (A.
Uhir) and Turner (DR Turner) in the course of research on the electropolishing of single crystal silicon biased to a positive potential in hydrofluoric acid (hereinafter abbreviated as HF) aqueous solution.

【0007】その後、多孔質シリコンの反応性に富む性
質を利用して、シリコン集積回路製造工程において、厚
い絶縁物の形成が必要な素子間分離工程に応用する検討
がなされ、多孔質シリコン酸化膜によるICの完全分離
技術であるFIPOS(Full Isolation
by Porous Oxidized Silic
on)や、多孔質シリコン基板上に成長させたシリコン
・エピタキシャル層を酸化膜を介して非晶質基板上や単
結晶シリコン・ウェーハ基板上に貼付けるシリコン直接
接合技術などへの応用技術が開発されるに至った。
Then, by utilizing the highly reactive nature of porous silicon, it has been studied to apply the porous silicon oxide film to a device isolation process that requires the formation of a thick insulator in the silicon integrated circuit manufacturing process. FIPOS (Full Isolation)
by Porous Oxidized Silic
on), or silicon direct bonding technology for attaching a silicon epitaxial layer grown on a porous silicon substrate to an amorphous substrate or a single crystal silicon wafer substrate through an oxide film. It has been done.

【0008】本発明者は、すでに、陽極化成反応を用い
た結晶シリコンの多孔質化蝕刻処理装置として、図8に
示すような断面構造を有する陽極化成装置を提案した。
The present inventor has already proposed an anodizing device having a cross-sectional structure as shown in FIG. 8 as a porous silicon etching treatment device for crystalline silicon using anodizing reaction.

【0009】図8において、1は被処理基板としての縮
退した結晶シリコン基板、2は四フッ化エチレン樹脂
(商品名:テフロン)製の化成槽、3a及び3bは図示
しない外部直流電源により負及び正に電圧を印加した白
金電極板、4は基体支持手段を構成する四フッ化エチレ
ン樹脂(商品名:テフロン)製の基体支持治具、5は柔
軟性、弾力性、及び気密性を有する四フッ化エチレン樹
脂(商品名:ゴアテックス)製の基体シール材、11a
及び11bはフッ酸混合液からなる電解質溶液、15は
化成槽2と基体支持治具4との気密を保持するゴアテッ
クス製の基体支持治具用シール材である。
In FIG. 8, 1 is a degenerated crystalline silicon substrate as a substrate to be processed, 2 is a chemical conversion tank made of tetrafluoroethylene resin (trade name: Teflon), 3a and 3b are negative and A platinum electrode plate to which a positive voltage is applied, 4 is a base supporting jig made of tetrafluoroethylene resin (trade name: Teflon) that constitutes the base supporting means, and 5 is a flexible, elastic, and airtight base. Base sealing material made of fluorinated ethylene resin (trade name: GORE-TEX), 11a
Reference numerals 11b and 11b are electrolyte solutions made of a hydrofluoric acid mixture, and 15 is a Gore-Tex base material support jig sealing member for keeping the chemical conversion tank 2 and the base material support jig 4 airtight.

【0010】また、図8に示した従来の基体支持治具4
の部品構成を説明する為の斜視図を図9(a)に、又組
立後の形状を示す斜視図を図9(b)に示す。図中、4
a及び4bは基体支持治具であり、結晶シリコン基板1
の装着、及び解放を容易にするため分割可能な構造とな
っている。
Further, the conventional substrate supporting jig 4 shown in FIG.
9A is a perspective view for explaining the component structure of FIG. 9A, and FIG. 9B is a perspective view showing the shape after assembly. 4 in the figure
Reference numerals a and 4b are base body supporting jigs, and the crystalline silicon substrate 1
It has a separable structure for easy mounting and releasing.

【0011】5a及び5bは、基体支持治具4a及び4
bの内側の溝部に挿入して結晶シリコン基板1との気密
性を保持する為のゴアテックス製の基体シール材であ
り、基体支持治具4a及び4bと同様に分割した。
Reference numerals 5a and 5b denote base support jigs 4a and 4
It is a Gore-tex base sealing material for inserting into the groove inside b to maintain airtightness with the crystalline silicon substrate 1, and is divided in the same manner as the base supporting jigs 4a and 4b.

【0012】ここで、半導体産業において使用される結
晶シリコン基板には、その結晶軸方向を示す為に、オリ
エンテーション・フラット加工が施されている。このた
め、分割された基体シール材(5a及び5b)、及び基
体支持治具(4a及び4b)は非対称形状とした。
The crystalline silicon substrate used in the semiconductor industry is subjected to orientation flat processing in order to show its crystal axis direction. For this reason, the divided base sealing materials (5a and 5b) and the base support jigs (4a and 4b) have an asymmetric shape.

【0013】14は基体支持治具4a及び4bを組み合
わせて、これに結晶シリコン基板1に装着した後、前記
基体シール材5a及び5bに押圧を加える為のテフロン
製のボルトである。ボルト14を完全に締め込むこと
で、結晶シリコン基板1の外周部の全周及び、基体支持
治具4a及び4b間の接合面は、電解質溶液11a及び
11bに対してシールされる。
Reference numeral 14 is a Teflon bolt for combining the base supporting jigs 4a and 4b, mounting the base supporting jigs 4a and 4b on the crystalline silicon substrate 1, and then pressing the base sealing members 5a and 5b. By completely tightening the bolt 14, the entire outer peripheral portion of the crystalline silicon substrate 1 and the joint surface between the substrate supporting jigs 4a and 4b are sealed with respect to the electrolyte solutions 11a and 11b.

【0014】基体支持治具4を組み立てた後、該基体支
持治具4の外周部の溝にゴアテックス製の基体支持治具
用シール材15を装着して化成槽2に挿入し、電解質溶
液11a及び11bを気密に、かつ電気的に分離する。
After assembling the substrate supporting jig 4, a seal material 15 for the substrate supporting jig made of GORE-TEX is attached to the groove of the outer peripheral portion of the substrate supporting jig 4 and inserted into the chemical conversion tank 2 to form an electrolyte solution. 11a and 11b are hermetically and electrically separated.

【0015】ここで、陽極側電解質溶液11bは液体電
極として作用する。また、結晶シリコン基板1の陰極側
電解質溶液11a側表面には、電解質溶液と結晶シリコ
ン基板と仕事関数の差による電気的障壁が生ずる。8は
化成反応電流の方向を示す。
Here, the anode side electrolyte solution 11b acts as a liquid electrode. Further, on the surface of the crystalline silicon substrate 1 on the side of the cathode-side electrolyte solution 11a, an electric barrier is generated due to the difference in work function between the electrolyte solution and the crystal silicon substrate. 8 indicates the direction of the chemical conversion reaction current.

【0016】次に、外部直流電源(図示せず)により白
金電極3aを陰極に、また白金電極3bを陽極にするこ
とで化成槽2内の電解質溶液11aにおいてフッ素イオ
ン(以降、「F- イオン」と略記する。)が発生する。
- イオンはシリコンウェーハ1の陰極側表面でシリコ
ン原子と反応し、四フッ化シリコン(SiF4 )と水素
(H2 )を化成することで、シリコンウェーハ1を溶解
して細孔を形成する。
Next, by using an external DC power source (not shown) to make the platinum electrode 3a a cathode and the platinum electrode 3b an anode, fluorine ions (hereinafter referred to as "F - ion") in the electrolyte solution 11a in the chemical conversion tank 2 Is abbreviated as “.” Occurs.
F ions react with silicon atoms on the surface of the silicon wafer 1 on the cathode side to form silicon tetrafluoride (SiF 4 ) and hydrogen (H 2 ) to dissolve the silicon wafer 1 to form pores. .

【0017】結晶シリコンの陽極化成反応による細孔形
成において、シリコンウェーハ中の正孔の存在が重要な
役割を担っていることが知られている。その形成メカニ
ズムは、次のように想定される。
It is known that the presence of holes in a silicon wafer plays an important role in the formation of pores by the anodization reaction of crystalline silicon. The formation mechanism is assumed as follows.

【0018】まず、縮退したP型シリコン内の正孔が単
結晶シリコンウェーハ表面に達すると、表面のシリコン
未結合手を補償するSi−H結合へのF- イオンの求核
攻撃が生じこれに代わってSi−F結合を形成する。
First, when the holes in the degenerate P-type silicon reach the surface of the single-crystal silicon wafer, a nucleophilic attack of F ions on the Si—H bond that compensates the silicon dangling bonds on the surface occurs. Instead, a Si-F bond is formed.

【0019】F原子はSi原子に比べて電気陰性度が大
きいために結合したF- イオンによる分極誘導が生じ、
表面のSi−H結合を別のF- イオンが攻撃してさらに
Si−F結合を形成する。これによりH2 分子が発生す
ると同時に、陽極電極内に電子1個を注入する。Si−
H結合によって生じる分極のためバックボンド(bac
k bonds)の電子密度が低下し、Si−Si結合
が弱くなる。
Since the F atom has a higher electronegativity than the Si atom, polarization induction by the bound F ion occurs,
Another F ion attacks the surface Si—H bond to form further Si—F bond. As a result, H 2 molecules are generated and at the same time, one electron is injected into the anode electrode. Si-
Due to the polarization generated by the H bond, a back bond (bac
The electron density of (k bonds) is lowered, and the Si—Si bond is weakened.

【0020】この弱い結合(weakened bon
ds)はHFあるいはH2 Oによって攻撃され、結晶表
面のSi原子はSiF4 となって表面から離脱し、表面
は水素や酸素で終端される。Si原子の離脱によって生
じた結晶表面の窪みは正孔を優先的に引き寄せる電場の
分布を生じ、表面異質性が拡大して電界方向に細孔が形
成される。
This weak bond (weaked bon)
ds) is attacked by HF or H 2 O, Si atoms on the crystal surface become SiF 4 and are released from the surface, and the surface is terminated with hydrogen or oxygen. The depressions on the crystal surface caused by the separation of Si atoms generate an electric field distribution that preferentially attracts holes, and the surface heterogeneity expands to form pores in the electric field direction.

【0021】尚、一般に前記電解質溶液にはアルコール
が混合されて使用される場合が多い。これは、反応によ
り発生した水素ガスが表面に付着してフッ化水素酸の表
面への供給を妨げて反応を阻害することを防ぐように作
用する。このような細孔の優先的な形成は、正孔が少数
担体となる縮退したn型シリコンにおいても生じる。こ
の場合、光の照射による電子−正孔対の生成が正孔の供
給源となる。
In general, alcohol is often mixed with the electrolyte solution before use. This acts to prevent the hydrogen gas generated by the reaction from adhering to the surface and hindering the supply of hydrofluoric acid to the surface to hinder the reaction. Such preferential formation of pores also occurs in degenerate n-type silicon in which holes serve as minority carriers. In this case, generation of electron-hole pairs by irradiation with light serves as a hole supply source.

【0022】前記従来の陽極化成装置では、結晶シリコ
ン基板1はそのベベリング処理された側面外周部の全周
で電解質溶液を電気的に分離したことで、結晶シリコン
基板1の負極側面を均一に多孔質化処理することができ
る。
In the conventional anodizing apparatus, the electrolytic solution is electrically separated along the entire circumference of the beveled side surface of the crystalline silicon substrate 1, so that the negative electrode side surface of the crystalline silicon substrate 1 is uniformly porous. It can be qualitatively processed.

【0023】また、その断面構造が結晶シリコン基板1
に対して電気的に対称となっていることから、白金電極
3a及び3bに印加する電圧の極性を反転することで、
結晶シリコン基板1の両面、或いは全領域を多孔質化処
理することもできる。
Further, the cross-sectional structure has a crystalline silicon substrate 1.
Since it is electrically symmetrical with respect to, by inverting the polarity of the voltage applied to the platinum electrodes 3a and 3b,
Both sides or the entire region of the crystalline silicon substrate 1 can be treated to be porous.

【0024】更にまた、図10に示すように前記白金電
極3a及び3b間に、化成電流の電気力線に沿って、複
数の結晶シリコン基板(1a〜1d)を、前記基体支持
治具(4a〜4d)により電気的に分離して間隔をおい
て配置することで、一度に多数枚の結晶シリコン基板を
多孔質化処理することができるなどの特徴を有してい
た。
Furthermore, as shown in FIG. 10, a plurality of crystalline silicon substrates (1a-1d) are attached between the platinum electrodes 3a and 3b along the lines of electric force of the formation current and the substrate supporting jig (4a). .About.4d), it is characterized in that a large number of crystalline silicon substrates can be made porous at once by electrically separating them and disposing them at intervals.

【0025】[0025]

【発明が解決しようとしている課題】従来の陽極化成装
置において、電解質溶液は20Ω・cm程度の比抵抗を
有しており、液体電極としても作用する。しかも、化成
反応は結晶シリコン基板の陰極側と陽極側表面の電気的
障壁による電位差で進行するものであることから、結晶
シリコン基板以外の化成槽及び基体支持治具は、電気的
絶縁性に優れた材料から構成されるべきであることは言
うまでもない。
In the conventional anodizing apparatus, the electrolyte solution has a specific resistance of about 20 Ω · cm and also functions as a liquid electrode. Moreover, since the chemical conversion reaction proceeds due to the potential difference due to the electric barrier between the cathode-side surface and the anode-side surface of the crystalline silicon substrate, the chemical conversion tank and the substrate support jig other than the crystalline silicon substrate have excellent electrical insulation. It goes without saying that it should be composed of different materials.

【0026】従って、前記基体支持治具の組立に際して
は、結晶シリコン基板の外周部とシール材、及び基体支
持治具の接合箇所からの電解質溶液の漏洩が生じないよ
うに細心の注意を要する。
Therefore, when assembling the base support jig, great care must be taken to prevent leakage of the electrolyte solution from the outer peripheral portion of the crystalline silicon substrate, the sealing material, and the joint portion of the base support jig.

【0027】特に、結晶シリコン基板近傍において電解
質溶液が漏洩した場合には、電解質溶液を介して電流経
路が形成されるため電位差が低下し、漏洩箇所付近での
化成反応は進行せず、漏洩箇所を中心にして局部的に結
晶シリコン基板が多孔質化されない領域が発生する。
In particular, when the electrolyte solution leaks in the vicinity of the crystalline silicon substrate, a current path is formed through the electrolyte solution, the potential difference decreases, and the chemical conversion reaction does not proceed in the vicinity of the leak point, and the leak point A region in which the crystalline silicon substrate is not made porous is locally generated around the center.

【0028】このような、結晶シリコン基板における多
孔質シリコン層の厚みの面内分布のバラツキは、多孔質
シリコン基板の応用製品において許容されるものではな
く、極めて重大な問題である。
Such a variation in the in-plane distribution of the thickness of the porous silicon layer in the crystalline silicon substrate is not acceptable in the applied product of the porous silicon substrate and is a very serious problem.

【0029】また、工業的見地からも、複数枚の結晶シ
リコン基板を一括して多孔質化処理する場合には、基体
の支持、及び電解質溶液の漏洩防止が確実に、かつ容易
に行い得ることが重要である。
From an industrial point of view, when a plurality of crystalline silicon substrates are collectively subjected to a porosification treatment, it is possible to reliably and easily support the substrate and prevent leakage of the electrolyte solution. is important.

【0030】しかしながら、従来例のシール材は、結晶
シリコン基板の側面外周部の全周を切れ目無くシールす
る構造とはなっていないため、基体支持治具の接合部か
ら電解質溶液が漏洩する恐れがあり、また結晶シリコン
基板の装着、取り外しに手間と時間がかかるという問題
がある。
However, the sealing material of the conventional example does not have a structure in which the entire circumference of the side surface outer peripheral portion of the crystalline silicon substrate is seamlessly sealed, so that there is a possibility that the electrolyte solution may leak from the joint portion of the substrate supporting jig. In addition, there is a problem that it takes time and effort to attach and detach the crystalline silicon substrate.

【0031】即ち、従来、被処理基体により処理溶液の
漏洩を確実に防止しつつ、かつ被処理基体の取り付け、
取り外しが簡単で、コストも低くできる簡単な構造の基
体の支持装置は、十分に実現されていないという解決す
べき課題がある。
That is, conventionally, the substrate to be treated is surely prevented from leaking the processing solution, and the substrate to be treated is attached.
There is a problem to be solved that a supporting device for a base body having a simple structure that is easy to remove and can be reduced in cost has not been sufficiently realized.

【0032】(発明の目的)したがって、本発明の目的
は、被処理基体により処理溶液の漏洩を確実に防止しつ
つ、かつ被処理基体の取り付け、取り外しが簡単で、コ
ストも低くできる簡単な構造の基体の支持装置を実現す
ることにある。
(Object of the invention) Therefore, the object of the present invention is to prevent the leakage of the processing solution by the substrate to be processed, and at the same time, the substrate to be processed can be easily attached and detached and the cost can be reduced. It is to realize a support device for the substrate.

【0033】[0033]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決する為の手段として、処理溶液中に被処理基体を配
置して、化学処理を行う化成槽において、前記被処理基
体の処理表面を除く外周部の全周に密着して支持する、
弾力性を有するシール材と、前記シール材を支持する基
体支持治具と、該基体支持治具の中空部に、外部より気
体、或いは液体を注入し、該流体の圧力により、前記シ
ール材を前記基体に押圧して密着させる手段と、前記圧
力を変化させて、前記シール材の変形量、及び押圧量を
制御する手段とを有することを特徴とする被処理基体の
支持装置を有するものである。
As a means for solving the above-mentioned problems, the present invention provides a method for treating a substrate to be treated in a chemical conversion tank in which the substrate to be treated is placed in a treatment solution for chemical treatment. Supports in close contact with the entire circumference of the outer periphery except the surface,
A sealing material having elasticity, a substrate supporting jig that supports the sealing material, and a gas or liquid is injected into the hollow portion of the substrate supporting jig from the outside, and the sealing material is removed by the pressure of the fluid. A support device for a substrate to be processed, comprising: a device for pressing the substrate to bring it into close contact with the substrate; and a device for changing the pressure to control the deformation amount and the pressing amount of the sealing material. is there.

【0034】また、前記被処理基体、及び該被処理基体
の支持治具の一個或いは複数個と、前記溶液中に配置す
る電極の支持治具とにより、前記溶液を分離して保持す
る化成槽を構成したことを特徴とする。
A chemical conversion tank for separating and holding the solution by the substrate to be treated, one or a plurality of jigs for supporting the substrate to be treated, and a jig for supporting an electrode placed in the solution. Is configured.

【0035】また、前記シール材は、その全周にわたっ
て切れ目の無い一体形状の部材であることを特徴とし、
また、更に処理溶液中に被処理基体を支持して化学処理
を行なう化成槽において、前記被処理基体の支持治具
は、熱収縮チューブから成り、その熱的収縮により該被
処理基体の被処理面以外の外周部の全周に密着して押圧
支持することを特徴とする被処理基体の支持装置を、そ
の手段とし、また、処理溶液中に被処理基体を支持して
化学処理を行なう化成槽において、前記基体の被処理面
以外の全周に密着して押圧支持し、該基体の押圧部位の
外径より小さな内径を有する弾性管状部材からなる基体
支持治具を有し、該管内に入れた前記基体を、該管状部
材の弾性による収縮力により、該基体の被処理面以外の
外周部の全周に密着して押圧支持する構造としたことを
特徴とし、また、上述の被処理基体の支持装置と、電極
とを備えたことを特徴とする陽極化成装置により、前記
課題を解決しようとするものである。
Further, the sealing material is an integrally formed member having no breaks over the entire circumference,
Further, in a chemical conversion tank in which a substrate to be treated is further supported in a treatment solution for chemical treatment, the jig for supporting the substrate to be treated comprises a heat-shrinkable tube, and the thermal contraction causes the substrate to be treated to be treated. A support device for a substrate to be treated, which is in close contact with and supports the entire circumference of the outer peripheral portion other than the surface, is used as the means, and a chemical conversion treatment is carried out by supporting the substrate to be treated in a processing solution. In the tank, there is provided a substrate support jig which is in close contact with the entire periphery of the substrate other than the surface to be processed and is pressed and supported, and which is made of an elastic tubular member having an inner diameter smaller than the outer diameter of the pressed portion of the substrate. It is characterized in that the inserted base body is pressed against and supported by the contraction force due to the elasticity of the tubular member on the entire circumference of the outer peripheral portion of the base body other than the surface to be treated. It is characterized in that it has a substrate supporting device and electrodes. The anodizing apparatus according to, it is intended to solve the above problems.

【0036】[0036]

【作用】本発明によれば、基体の形状に合わせてその外
周部の全周に気密にシールする方法としては、その全周
にわたって切れ目無く一体となったシール部材を用いる
ことにより、確実に処理溶液の漏洩を防止できる。
According to the present invention, as a method of airtightly sealing the entire circumference of the outer periphery of the base body in accordance with the shape of the base body, it is possible to surely perform the treatment by using a seal member which is seamlessly integrated over the entire circumference. The leakage of the solution can be prevented.

【0037】また、シール材の内径形状が、圧力を解除
したときに、結晶シリコン基板等の被処理基体の外径形
状よりも僅かに大きく、又加圧したときには結晶シリコ
ン基板の形状と完全に一致するか、僅かに小さくなるよ
うにし、このときの変形量、及び押圧量は、空圧、或い
は液圧により微妙に調整が可能としたことにより、処理
基体を傷付けることなく確実に溶液の漏洩なく支持する
ことができる。
The inner diameter shape of the sealing material is slightly larger than the outer diameter shape of the substrate to be processed such as the crystalline silicon substrate when the pressure is released, and when the pressure is applied, it is completely the same as the shape of the crystalline silicon substrate. The amount of deformation and the amount of pressing at this time should be the same or slightly smaller, and the amount of deformation and the amount of pressing at this time can be finely adjusted by air pressure or liquid pressure, so that the leakage of the solution can be reliably performed without damaging the substrate to be treated. Can be supported without.

【0038】このような伸縮性に富むシール材を、前記
圧力によって形状変化しない基体支持治具の内周面に装
着することで、結晶シリコン基板の装着、シール、解除
を繰り返して行うことができる。
By mounting such a highly elastic sealing material on the inner peripheral surface of the substrate supporting jig whose shape does not change due to the pressure, it is possible to repeatedly mount, seal and release the crystalline silicon substrate. .

【0039】次に、本発明の他のシール手段は、加熱に
よる可逆、或いは非可逆的な収縮性を有する薄い管をシ
ール材として使用するものである。
Next, another sealing means of the present invention uses a thin tube having reversible or irreversible shrinkage due to heating as a sealing material.

【0040】管状シール材は、結晶シリコン基板の外径
形状よりも僅かに大きな内径形状を有しており、その内
部に結晶シリコン基板を挿入した後、加熱することによ
り、結晶シリコン基板の法線方向にこれを収縮させて、
シールするものである。
The tubular sealing material has an inner diameter shape slightly larger than the outer diameter shape of the crystalline silicon substrate, and after the crystalline silicon substrate is inserted into the inside, the normal temperature of the crystalline silicon substrate is obtained. Shrink this in the direction
It is to seal.

【0041】この場合、押圧は加熱温度、及びその時間
による管状シール材の収縮量により微妙に調整すること
ができる。
In this case, the pressing can be finely adjusted by the heating temperature and the amount of shrinkage of the tubular sealing material depending on the heating time.

【0042】尚、複数枚の同一形状の結晶シリコン基板
を一本の管状シール材に装着する場合には、一枚ずつ装
着しながら順番に加熱、収縮する。
When a plurality of crystalline silicon substrates having the same shape are mounted on one tubular sealing material, they are heated and shrunk in order while being mounted one by one.

【0043】更に、同じく管状ではあるが、結晶シリコ
ン基板の外径形状よりも僅かに小さい内径形状を有する
伸縮性シール材を用いれば、その内部に結晶シリコン基
板をこれを拡張しながら挿入することで、熱的収縮に頼
ること無く、収縮力による機械的な押圧力として作用さ
せて、シールすることができる。
Further, if a stretchable sealing material having the same tubular shape as the outer diameter of the crystalline silicon substrate but slightly smaller than the outer diameter of the crystalline silicon substrate is used, the crystalline silicon substrate can be inserted into the inside while expanding. Thus, it is possible to seal by acting as a mechanical pressing force by the contraction force without depending on the thermal contraction.

【0044】即ち、これらのシール材は、結晶シリコン
基板の側面外周部の全周を切れ目無くシールすることか
ら、従来例のような基体支持治具の接合部から電解質溶
液が漏洩することが無く、また結晶シリコン基板の装
着、取り外しが容易にできる。
That is, since these sealing materials seal the entire circumference of the side surface outer peripheral portion of the crystalline silicon substrate without interruption, the electrolyte solution does not leak from the joint portion of the substrate supporting jig as in the conventional example. Also, it is possible to easily attach and detach the crystalline silicon substrate.

【0045】[0045]

【実施例】次に、本発明の具体的な実施例について図面
を用いて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0046】(実施例1)図1に本発明の実施例1の装
置Iの断面概略図を示す。図中、1は被処理基体として
の結晶シリコン基板、21a及び21bは四フッ化エチ
レン樹脂(商品名:テフロン)製の電極支持治具、3a
及び3bは図示しない外部直流電源により負及び正に電
圧を印加した白金電極板、4は基体支持手段を構成する
四フッ化エチレン樹脂(商品名:テフロン)製の基体支
持治具、5は同様に柔軟性、弾力性、気密性、及び耐薬
品性を有するパーフロロ・エラストマー(Perfluoro El
astomer)・ゴム(商品名:ケムラッツ、或いはカルレッ
ツ)製の基体用シール材、6は基体用シール材5を装着
しその空間を利用して空圧、或いは液圧を均等に伝達す
る為の溝であり、7は溝6と基体用シール材5によって
形成される空間(中空部)に、外部圧力供給系40から
空圧、或いは液圧を供給する為の圧力供給口である。8
は化成中に発生する気体を排出する為の排気口である。
9は電極支持治具21a及び21bと基体支持治具4の
接合面での電解質溶液の漏洩を防ぐ為の柔軟性、弾力
性、耐薬品性、及び気密性を有する四フッ化エチレン樹
脂(商品名:ゴアテックス)製の化成槽用シール材、1
0は電極支持治具21a及び21b、基板支持治具4を
固定するボルトである。11a及び11bはフッ酸混合
液からなる電解質溶液である。
(Embodiment 1) FIG. 1 shows a schematic sectional view of an apparatus I according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure, 1 is a crystalline silicon substrate as a substrate to be treated, 21a and 21b are electrode supporting jigs made of tetrafluoroethylene resin (trade name: Teflon), 3a
Reference numerals 3b and 3b are platinum electrode plates to which a negative and positive voltage is applied by an external DC power source (not shown), 4 is a base support jig made of tetrafluoroethylene resin (trade name: Teflon) that constitutes base support means, and 5 is the same. Flexible, elastic, airtight, and chemically resistant perfluoroelastomer
astomer) · Base material seal material made of rubber (trade name: Chemraz or Kalrez), 6 is a groove for mounting the base material seal material 5 and evenly transmitting air pressure or hydraulic pressure using the space Reference numeral 7 denotes a pressure supply port for supplying air pressure or liquid pressure from the external pressure supply system 40 to the space (hollow portion) formed by the groove 6 and the base sealing material 5. 8
Is an exhaust port for discharging the gas generated during the formation.
Reference numeral 9 is a tetrafluoroethylene resin having flexibility, elasticity, chemical resistance, and airtightness to prevent leakage of the electrolyte solution at the joint surface between the electrode support jigs 21a and 21b and the substrate support jig 4 (commodity). Name: Gore-Tex) sealant for chemical conversion tank, 1
Reference numeral 0 is a bolt for fixing the electrode supporting jigs 21a and 21b and the substrate supporting jig 4. 11a and 11b are electrolyte solutions composed of a hydrofluoric acid mixture.

【0047】又、図2(a)に図1に示した本発明の基
体支持治具4に結晶シリコン基板1を装着する直前、或
いは装着を解除した直後の位置関係を説明する為の断面
図を示す。図中、空圧、或いは液圧の圧力は解除してい
る為、基体用シール材5の内径は結晶シリコン基板1の
外径よりも大きい。この状態では、結晶シリコン基板は
基体用シール材の内側を自由に通過することができる。
Further, FIG. 2A is a sectional view for explaining the positional relationship immediately before mounting the crystalline silicon substrate 1 on the substrate supporting jig 4 of the present invention shown in FIG. 1 or immediately after releasing the mounting. Indicates. In the figure, since the pneumatic pressure or the hydraulic pressure is released, the inner diameter of the base sealing material 5 is larger than the outer diameter of the crystalline silicon substrate 1. In this state, the crystalline silicon substrate can freely pass inside the base sealing material.

【0048】又、図2bには結晶シリコン基板1を装着
した状態を説明する為の断面図を示す。図中、圧力供給
口7から空圧、或いは液圧を供給することにより、基体
用シール材5を溝6のテーパに沿って結晶シリコン基板
1の法線方向に加圧して、突出させる。図中、矢印は基
体用シール材の変形方向を示す。ここで、基体用シール
材5、及び溝6をテーパ状にする事は、空圧、或いは液
圧を気密に保持することから、又基体用シール材5の突
出時の結晶シリコン基板に対する位置ずれを防ぐことか
らも好ましい。基体用シール材としては、室温での伸び
率200%のパーフロロ・エラストマー・ゴム(商品
名:ケムラッツ)を使用した。
Further, FIG. 2b shows a sectional view for explaining a state in which the crystalline silicon substrate 1 is mounted. In the figure, by supplying air pressure or liquid pressure from the pressure supply port 7, the base sealing material 5 is pressed along the taper of the groove 6 in the normal direction of the crystalline silicon substrate 1 to be projected. In the figure, the arrow indicates the direction of deformation of the base sealing material. Here, the taper of the base sealing material 5 and the groove 6 keeps the air pressure or the liquid pressure airtight, and the displacement of the base sealing material 5 with respect to the crystalline silicon substrate at the time of protrusion. It is also preferable because it prevents As the base sealing material, perfluoroelastomer rubber (trade name: Chemraz) having an elongation rate of 200% at room temperature was used.

【0049】本発明の実施例装置Iにおいて結晶シリコ
ン基板の多孔質化処理を行うには、先ずボロン(B)を
ドープして抵抗率が0.01〜0.02ΩcmとしたC
Z(チョクラルスキー)法で作製した(100)面P型
結晶シリコンに、直径125mm、厚さ0.6mmでオ
リエンテーション・フラット加工を施したウェーハを、
結晶シリコン基板1として使用する。
In order to perform the porosification treatment of the crystalline silicon substrate in the device I of the present invention, first, boron (B) is doped to make the resistivity 0.01 to 0.02 Ωcm.
A (100) plane P-type crystalline silicon produced by the Z (Czochralski) method was subjected to orientation flat processing with a diameter of 125 mm and a thickness of 0.6 mm.
Used as the crystalline silicon substrate 1.

【0050】圧力印加手段としては、図中の圧力供給調
整装置40内のコンプレッサー(図示せず)による圧力
2kgf/cm2 の圧搾空気を使用した。基体用シール
材5の形状を使用する結晶シリコン基板1の形状と同様
であるが、圧搾空気の圧力を解除したときの内径寸法
は、結晶シリコン基板1が自由に通過できるように、そ
の外形寸法より直径で2mm大きな開口とした。ただ
し、結晶シリコン基板1のオリエンテーション・フラッ
ト部に対応する直線箇所の長さは、基板と同じく42.
5mmとした。
As the pressure applying means, compressed air having a pressure of 2 kgf / cm 2 by a compressor (not shown) in the pressure supply adjusting device 40 in the figure was used. The shape of the base sealing material 5 is similar to that of the crystalline silicon substrate 1, but the inner diameter when the pressure of the compressed air is released is such that the crystalline silicon substrate 1 can freely pass therethrough. The opening was larger by 2 mm in diameter. However, the length of the straight line portion corresponding to the orientation flat portion of the crystalline silicon substrate 1 is 42.
It was set to 5 mm.

【0051】結晶シリコン基板1を基体支持治具4に接
着するには、まず圧搾空気の圧力を解除した状態で結晶
シリコン基板1の平面部を図示しない真空チャック治具
により吸着支持し、これを基体用シール材5の中央に位
置させる。
To bond the crystalline silicon substrate 1 to the substrate supporting jig 4, first, the flat surface portion of the crystalline silicon substrate 1 is adsorbed and supported by a vacuum chuck jig (not shown) in a state where the pressure of compressed air is released. It is located at the center of the base sealant 5.

【0052】次に、圧搾空気を基体用シール材5に加
え、これを基板の法線方向に変形させる。圧力は、結晶
シリコン基板1の外周部全域に基体用シール材5が密
着、保持されるように、圧力供給調整装置40により調
整する。この圧力を保持したまま、真空チャック治具の
真空を解除する。
Next, compressed air is added to the base sealing material 5, and this is deformed in the direction normal to the substrate. The pressure is adjusted by the pressure supply adjusting device 40 so that the base sealing material 5 is brought into close contact with and held on the entire outer peripheral portion of the crystalline silicon substrate 1. The vacuum of the vacuum chuck jig is released while maintaining this pressure.

【0053】この状態で、結晶シリコン基板1と基体支
持治具4とは、一体となって支持し、電解質溶液に対す
る気密性を確保する。
In this state, the crystalline silicon substrate 1 and the substrate support jig 4 are integrally supported to ensure airtightness with respect to the electrolyte solution.

【0054】基体支持治具4の両側には、化成槽用シー
ル材9を介して電極支持治具21a及び21bを結合さ
せ、これらをボルト10により保持する。
Electrode supporting jigs 21a and 21b are connected to both sides of the substrate supporting jig 4 through a chemical conversion tank sealant 9, and these are held by bolts 10.

【0055】基体支持治具4、結晶シリコン基板1、及
び電極支持治具21a及び21bにより、二つの電気的
に独立した化成槽が形成される。
The substrate supporting jig 4, the crystalline silicon substrate 1, and the electrode supporting jigs 21a and 21b form two electrically independent chemical conversion tanks.

【0056】これに48wt.%(重量パーセント)の
純水希釈フッ化水素酸、純水、アルコールを1:1:1
の割合で混合したフッ化水素酸混合液を排気口8から注
入し、陰極側電解質溶液11aと陽極側電解質溶液11
bとする。該フッ化水素酸混合液の抵抗率は23.6Ω
cmである。
48 wt. % (Weight percent) of pure water diluted hydrofluoric acid, pure water, alcohol 1: 1: 1
A mixed solution of hydrofluoric acid mixed at a rate of 10 is injected from the exhaust port 8, and the cathode side electrolyte solution 11a and the anode side electrolyte solution 11
b. The resistivity of the hydrofluoric acid mixed solution is 23.6Ω
cm.

【0057】次に、白金電極3a及び3bにそれぞれ直
流定電流電源(図示せず)から8mA/cm2 の電流密
度で電流を流した。
Next, a current was applied to the platinum electrodes 3a and 3b at a current density of 8 mA / cm 2 from a DC constant current power source (not shown).

【0058】電流を流すと同時に化成反応が開始し、結
晶シリコン基板1の陰極電極3a側表面から陽極側表面
に向かって細孔の形成が進行する。多孔質化処理中に化
成する水素、等の気体は、排気口8から化成槽外に排出
される。
At the same time when a current is passed, the chemical conversion reaction starts, and the formation of pores progresses from the surface of the crystalline silicon substrate 1 on the side of the cathode electrode 3a toward the surface of the side of the anode. Gases such as hydrogen formed during the porosification treatment are discharged from the exhaust port 8 to the outside of the formation tank.

【0059】所望の厚さの多孔質シリコン層が形成され
たら、直流電流を停止し、排気口8から電解質溶液を廃
棄し、代わりに純水を化成槽内に注入して結晶シリコン
基板1を洗浄する。
When the porous silicon layer having a desired thickness is formed, the direct current is stopped, the electrolyte solution is discarded from the exhaust port 8, and pure water is injected into the chemical conversion tank instead to form the crystalline silicon substrate 1. To wash.

【0060】純水を廃棄した後、ボルト10を緩めて電
極支持治具21a及び21bと基体支持治具4を分離
し、化成槽を解体する。
After discarding the pure water, the bolt 10 is loosened to separate the electrode supporting jigs 21a and 21b from the substrate supporting jig 4, and the chemical conversion tank is disassembled.

【0061】次に、結晶シリコン基板1を真空チャック
(図示せず)で支持し、基体用シール材5に印加した圧
搾空気を解除する。弾力性を有する基体用シール材5は
元の形状に回復し、結晶シリコン基板1を解放する。
Next, the crystalline silicon substrate 1 is supported by a vacuum chuck (not shown), and the compressed air applied to the base sealing material 5 is released. The elastic base sealing material 5 is restored to its original shape, and the crystalline silicon substrate 1 is released.

【0062】約12分間で厚み10μmの多孔質シリコ
ン層が形成された。直径125cmの結晶シリコン基板
の面内での多孔質シリコン層の厚みの分布は、基板中央
が10μm、基板の外周部で11〜12μmであった。
A porous silicon layer having a thickness of 10 μm was formed in about 12 minutes. The thickness distribution of the porous silicon layer in the plane of the crystalline silicon substrate having a diameter of 125 cm was 10 μm at the center of the substrate and 11 to 12 μm at the outer peripheral portion of the substrate.

【0063】作製した多孔質シリコンの多孔質化率:P
(Porosity)は55%であった。
Porosity of the produced porous silicon: P
(Porosity) was 55%.

【0064】これに対して、従来のシール方法では、シ
ールが不完全で電解質溶液の漏洩が発生した場合には、
漏洩箇所での多孔質シリコン層の形成はまったく行われ
ず、漏洩箇所から離れるにしたがって化成反応が発現
し、漏洩箇所を中心として半径40mm離れた領域でよ
うやく10μmの厚さの多孔質シリコン層が形成され
た。
On the other hand, in the conventional sealing method, when the seal is incomplete and the electrolyte solution leaks,
A porous silicon layer is not formed at the leaked portion at all, and a chemical conversion reaction occurs as the distance from the leaked portion increases, and a porous silicon layer having a thickness of 10 μm is finally formed in a region separated by a radius of 40 mm from the leaked portion. Was done.

【0065】(実施例2)次に、上記本発明の実施例1
に置ける基体支持治具4を5組準備し、結晶シリコン基
板1の間隔を50mmにして、複数枚の基板を一括して
化成処理した。化成槽の構造は、白金電極間の化成電流
に沿って前記基板を配列した構造とし、他は実施例1と
同様とした。
(Example 2) Next, Example 1 of the present invention will be described.
5 sets of substrate supporting jigs 4 that can be placed on the substrate were prepared, the intervals between the crystalline silicon substrates 1 were set to 50 mm, and a plurality of substrates were collectively subjected to chemical conversion treatment. The structure of the chemical conversion tank was the same as in Example 1 except that the substrates were arranged along the chemical conversion current between the platinum electrodes.

【0066】化成条件は上記実施例1と同様とし、同一
の化成電流を流すために印加電圧のみを大きくした。
The formation conditions were the same as in Example 1 above, and only the applied voltage was increased in order to flow the same formation current.

【0067】化成した5枚の結晶シリコン基板の中央部
での多孔質シリコン層の厚みは、10〜11μmであっ
た。
The thickness of the porous silicon layer in the central portion of the formed five crystalline silicon substrates was 10 to 11 μm.

【0068】(実施例3)上記本発明の実施例1及び実
施例2における基体支持治具4は、圧搾空気による基板
シール材5の変形を利用したが、基体支持治具の再利用
を考慮しなければ、更にその構造を簡略化することがで
きる。
(Embodiment 3) The substrate supporting jig 4 in the first and second embodiments of the present invention utilizes the deformation of the substrate sealing material 5 by compressed air, but the reuse of the substrate supporting jig is considered. If not, the structure can be further simplified.

【0069】図3は、本発明の実施例装置IIの断面概略
図を示す。
FIG. 3 shows a schematic cross-sectional view of the apparatus II of the embodiment of the present invention.

【0070】図中、1は結晶シリコン基板であり、3a
及び3bは白金電極板である。12は四フッ化エチレン
樹脂(商品名:テフロン)製の熱収縮チューブであり、
8は排気口である。
In the figure, 1 is a crystalline silicon substrate, 3a
And 3b are platinum electrode plates. 12 is a heat-shrinkable tube made of tetrafluoroethylene resin (trade name: Teflon),
8 is an exhaust port.

【0071】使用した結晶シリコン基板1の外径寸法
は、実施例1と同様に直径125cmである。熱収縮チ
ューブ12の厚みは0.2mmで、その断面形状は図4
に示すように実施例1及び実施例2と同様に、使用する
結晶シリコン基板の直径よりも2mm大きな内径を有
し、オリエンテーション・フラットと同じ長さの直線部
を有するものとした。白金電極板3a及び3bの形状、
及び寸法は結晶シリコン基板1と同じにした。即ち、白
金電極板及び結晶シリコン基板は、該熱収縮チューブ1
2内を移動可能な寸法である。
The outer diameter of the used crystalline silicon substrate 1 is 125 cm in diameter as in the first embodiment. The heat-shrinkable tube 12 has a thickness of 0.2 mm and its cross-sectional shape is shown in FIG.
As shown in FIG. 3, as in Examples 1 and 2, the inner diameter was 2 mm larger than the diameter of the crystalline silicon substrate to be used, and the linear portion had the same length as the orientation flat. The shape of the platinum electrode plates 3a and 3b,
And the dimensions were the same as those of the crystalline silicon substrate 1. That is, the platinum electrode plate and the crystalline silicon substrate are the heat-shrinkable tube 1
It is a size that can be moved within 2.

【0072】白金電極板3a及び3bと、結晶シリコン
基板1をそれぞれ50mm間隔で熱収縮チューブ12内
に挿入する。該熱収縮チューブ12の外壁から、図示し
ない固定治具により白金電極板及び結晶シリコン基板を
保持した後、該熱収縮チューブ12を177℃に加熱し
て、これを収縮する。本実施例装置IIにおいて使用した
熱収縮チューブは、当該加熱温度において77%の熱収
縮率を有しており、結晶シリコン基板との寸法差を容易
に補足して余り有る。
The platinum electrode plates 3a and 3b and the crystalline silicon substrate 1 are inserted into the heat-shrinkable tube 12 at intervals of 50 mm. After holding the platinum electrode plate and the crystalline silicon substrate from the outer wall of the heat-shrinkable tube 12 by a fixing jig (not shown), the heat-shrinkable tube 12 is heated to 177 ° C. to shrink it. The heat-shrinkable tube used in the apparatus II of the present embodiment has a heat-shrinkage rate of 77% at the heating temperature, and there is a surplus in easily compensating for the dimensional difference from the crystalline silicon substrate.

【0073】加熱は、熱収縮チューブ12が、結晶シリ
コン基板1及び白金電極板3a及び3bの外周面全域に
わたって密着するまで行う。熱収縮が完了したら、不図
示の固定治具を取り外す。
The heating is performed until the heat-shrinkable tube 12 is brought into close contact with the entire outer peripheral surfaces of the crystalline silicon substrate 1 and the platinum electrode plates 3a and 3b. After the heat shrinkage is completed, the fixing jig (not shown) is removed.

【0074】以上の操作により、単純な構造で熱収縮チ
ューブ12内に二つの電気的に分離された化成槽が形成
される。
By the above operation, two electrically separated chemical conversion tanks are formed in the heat shrinkable tube 12 with a simple structure.

【0075】次に、排気口8から電解質溶液を注入し、
白金電極板3a及び3bにそれぞれ直流電流を流し、結
晶シリコン基板の多孔質化処理を行う。熱収縮チューブ
は電気的絶縁性が高く、かつ熱収縮チューブの外側は空
気で絶縁されていることから、シールが完全に行われて
いれば、直流電流の漏洩はない。
Next, the electrolyte solution was injected from the exhaust port 8,
A direct current is applied to each of the platinum electrode plates 3a and 3b to make the crystalline silicon substrate porous. Since the heat-shrinkable tube has high electric insulation and the outside of the heat-shrinkable tube is insulated with air, there is no leakage of direct current if the seal is completely performed.

【0076】又、該熱収縮チューブ全体を電気的絶縁性
の高い液体、例えば純水中に浸せきする事もできる。こ
れは、白金電極板3a及び3bが、電解質溶液による水
圧により不本意に解放しないようにする安全上の対策と
して特に有用である。
The entire heat-shrinkable tube can be immersed in a liquid having a high electric insulation property, for example, pure water. This is particularly useful as a safety measure to prevent the platinum electrode plates 3a and 3b from being unintentionally released by the water pressure of the electrolyte solution.

【0077】ただし、純水が排気口8から化成槽内に流
入し、電解質溶液の混合比率を変化させないように注意
しなければならない。
However, care must be taken so that pure water does not flow into the chemical conversion tank through the exhaust port 8 and change the mixing ratio of the electrolyte solution.

【0078】熱収縮チューブは透明であり、結晶シリコ
ン基板の保持、及びシール状態を確認することができる
だけでなく、化成中の基板表面、及び化成槽内の様子を
目視することもできる。
Since the heat-shrinkable tube is transparent, it is possible not only to confirm the holding and sealing states of the crystalline silicon substrate, but also to visually observe the surface of the substrate during the chemical conversion and the inside of the chemical conversion tank.

【0079】処理が完了したら、前記実施例同様、電解
質溶液を廃棄する。
When the treatment is completed, the electrolyte solution is discarded as in the above embodiment.

【0080】ここで、熱収縮チューブの収縮は加熱によ
る非可逆変形を用いたものである。そこで、結晶シリコ
ン基板及び白金電極板の解放に際しては、熱的変形を利
用することは難しく、熱収縮チューブを切断してこれら
の解放を行った。
Here, the shrinkage of the heat shrinkable tube uses irreversible deformation due to heating. Therefore, when releasing the crystalline silicon substrate and the platinum electrode plate, it is difficult to use thermal deformation, and the heat-shrinkable tube was cut to release them.

【0081】(実施例4)次に、前記実施例3とは逆に
拡張したチューブの弾性による収縮力による基体の支持
方法について説明する。
(Fourth Embodiment) Next, a method of supporting the substrate by the contracting force due to the elasticity of the expanded tube, which is the reverse of the third embodiment, will be described.

【0082】図6は本発明の実施例装置III の断面概略
図である。
FIG. 6 is a schematic sectional view of the apparatus III of the embodiment of the present invention.

【0083】図中、1は前記実施例1〜実施例3で用い
たのと同様の結晶シリコン基板であり、13は該結晶シ
リコン基板1の外周寸法よりも僅かに小さい内周寸法を
有するパーフロロ・エラストマー・ゴム(商品名:ケム
ラッツ)製の弾力性チューブである。チューブの伸び率
は200%のものを使用し、その肉厚は2mmとした。
In the figure, 1 is a crystalline silicon substrate similar to that used in Examples 1 to 3, and 13 is a perfluoro having an inner peripheral dimension slightly smaller than the outer peripheral dimension of the crystalline silicon substrate 1.・ An elastic tube made of elastomer / rubber (trade name: Chemraz). A tube having an elongation rate of 200% was used and its wall thickness was 2 mm.

【0084】チューブ形状は自由に変形させることがで
きることから、その断面形状は円形でよい。
Since the tube shape can be freely deformed, its sectional shape may be circular.

【0085】弾力性チューブ13の両端の開口部の内径
寸法は、チューブ内に結晶シリコン基板1を挿入しやす
くするために、結晶シリコン基板の外周寸法よりも大き
くした。8は排気口である。
The inner diameter of the openings at both ends of the elastic tube 13 was made larger than the outer peripheral dimension of the crystalline silicon substrate so that the crystalline silicon substrate 1 could be easily inserted into the tube. 8 is an exhaust port.

【0086】又、図7は本発明の実施例装置III におい
て、弾力性チューブ13内に白金電極3a及び3bと、
結晶シリコン基板1を挿入、支持した状態を示す断面概
略図である。
FIG. 7 shows platinum electrodes 3a and 3b in the elastic tube 13 in the device III of the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the crystalline silicon substrate 1 is inserted and supported.

【0087】白金電極3a及び3bと結晶シリコン基板
1は、順番に真空チャック(図示しない)で支持して、
弾力性チューブ13を拡張しながら挿入する。
The platinum electrodes 3a and 3b and the crystalline silicon substrate 1 are sequentially supported by a vacuum chuck (not shown),
The elastic tube 13 is inserted while being expanded.

【0088】この時、弾力性チューブ13は元の状態に
収縮しようとするため、白金電極及び結晶シリコン基板
の外周面全領域に密着して、これらを支持する。
At this time, since the elastic tube 13 tries to shrink to its original state, it adheres to and supports the entire area of the outer peripheral surface of the platinum electrode and the crystalline silicon substrate.

【0089】次に、前記実施例装置IIと同様に排気口8
から電解質溶液を注入し、白金電極に直流電流を流して
化成反応を起こす。
Next, as in the apparatus II of the embodiment, the exhaust port 8
An electrolyte solution is injected into the platinum electrode, and a direct current is applied to the platinum electrode to cause a chemical conversion reaction.

【0090】結晶シリコン基板1の多孔質化処理が完了
したら、電解質溶液を廃棄する。
When the porosification treatment of the crystalline silicon substrate 1 is completed, the electrolytic solution is discarded.

【0091】次に、前記挿入とは逆に、白金電極3a及
び3bと結晶シリコン基板1を真空チャック(図示せ
ず)で支持し、弾力性チューブ13の端部から引き抜い
て、これを解放する。
Contrary to the above insertion, the platinum electrodes 3a and 3b and the crystalline silicon substrate 1 are supported by a vacuum chuck (not shown) and pulled out from the end of the elastic tube 13 to release it. .

【0092】結晶シリコン基板1及び白金電極3a及び
3bを引き抜いた後、弾力性チューブ13は挿入前の寸
法にまで回復する。従って、再度の使用が可能である。
After pulling out the crystalline silicon substrate 1 and the platinum electrodes 3a and 3b, the elastic tube 13 is restored to the size before insertion. Therefore, it can be used again.

【0093】本発明の実施例装置III においても、前記
実施例装置IIと同様に電解質溶液の液圧を打ち消すため
に、前記化成中の実施例装置を純水中に浸せきしても良
い。
Also in the embodiment apparatus III of the present invention, in order to cancel the liquid pressure of the electrolyte solution as in the case of the embodiment apparatus II, the embodiment apparatus under chemical conversion may be immersed in pure water.

【0094】図示しないが、本発明は実施例装置III に
おいて用いた弾力性チューブ以外にも、同様の開口を有
する弾力性板を使用することでも実現することができ
る。この場合、弾力性板は同様の開口を有するテフロン
板で密着して挟み、支持する。
Although not shown, the present invention can be realized by using an elastic plate having a similar opening in addition to the elastic tube used in the device III of the embodiment. In this case, the elastic plate is tightly sandwiched and supported by a Teflon plate having a similar opening.

【0095】尚、前記実施例において、結晶シリコン基
板の寸法は基体支持治具の変形量に対応したものであれ
ばよく、専用の基体支持治具を準備すれば結晶シリコン
基板の寸法を限定するものではない。従って、その形状
は円形に限定されるものではない。
In the above embodiment, the size of the crystalline silicon substrate may be any size that corresponds to the amount of deformation of the substrate supporting jig, and the size of the crystalline silicon substrate is limited by preparing a dedicated substrate supporting jig. Not a thing. Therefore, the shape is not limited to the circular shape.

【0096】また、被処理基体の形状は板状に限定され
るものではなく、化成領域が限定された球形や立方体形
状のものでも良い。
The shape of the substrate to be treated is not limited to the plate shape, but may be a spherical shape or a cubic shape with a limited chemical conversion region.

【0097】又、本発明の実施例装置は、電解質溶液の
種類、及び混合比率を適宜選択すれば、結晶シリコン基
板の多孔質化処理以外の化成反応に使用することが可能
である。
Further, the apparatus of the embodiment of the present invention can be used for chemical conversion reactions other than the porosification treatment of the crystalline silicon substrate, by appropriately selecting the type and mixing ratio of the electrolyte solution.

【0098】更に又、本発明の基体シール方法の一部
は、液体、気体を問わず、前記本発明の電解質溶液以外
のシール方法としても容易に利用可能である。
Furthermore, part of the substrate sealing method of the present invention can be easily used as a sealing method other than the electrolyte solution of the present invention, regardless of liquid or gas.

【0099】[0099]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
被処理基体の全周を押圧して密着支持する構造としたこ
とにより、処理溶液の漏洩を確実に防止しつつ、かつ被
処理基体の取り付け、取り外しが簡単で、コストも低く
できる簡単な構造の基体の支持装置を実現することがで
き、特に陽極化成装置においては、被処理基体を均一に
処理できる効果が得られる。
As described above, according to the present invention,
By adopting a structure in which the entire circumference of the substrate to be processed is pressed and closely supported, a simple structure that securely prevents the processing solution from leaking and is easy to attach and detach the substrate to be processed and can reduce the cost A substrate supporting device can be realized, and particularly in the anodizing device, an effect of uniformly treating the substrate to be treated can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例として、陽極化成装置の実施例
装置Iの断面概略図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a device I as an embodiment of an anodizing device as an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例装置Iの基体支持方法を説明す
るための断面概略図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining a substrate supporting method of the device I of Example of the present invention.

【図3】本発明の他の基体支持方法を使用した実施例装
置IIの断面概略図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of Example device II using another substrate supporting method of the present invention.

【図4】本発明の実施例装置IIに使用する熱収縮チュー
ブの外観図である。
FIG. 4 is an external view of a heat-shrinkable tube used in Example device II of the present invention.

【図5】本発明の実施例装置IIに被処理基体と電極を支
持した状態を説明する断面概略図である。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view illustrating a state in which a substrate to be processed and electrodes are supported by a device II of Example of the present invention.

【図6】本発明の更に他の基体支持方法を使用した実施
例装置III の断面概略図である。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of Example apparatus III using another substrate supporting method of the present invention.

【図7】本発明の実施例装置III に被処理基体と電極を
支持した状態を説明するための断面概略図である。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view for explaining a state in which a substrate to be processed and an electrode are supported by a device III of Example of the present invention.

【図8】従来の陽極化成装置の構造を示す模式的断面図
である。
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a conventional anodizing apparatus.

【図9】従来の基体支持治具の部品構成を示す斜視図
(a)、及び組み立て後の形状を示す斜視図である。
9A and 9B are a perspective view showing a component structure of a conventional base support jig and a perspective view showing a shape after assembly.

【図10】従来の、複数の基体を処理する陽極化成装置
の模式的断面図。
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a conventional anodizing apparatus that processes a plurality of substrates.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 結晶シリコン基板(被処理基体) 2 化成槽 3a,3b 白金電極 4 基体支持治具 5 基体用シール材 6 シール材用溝 7 圧力供給口 8 排気口 9 化成槽用シール材 10 ボルト 11a,11b 電解質溶液 12 熱収縮チューブ 13 弾力性チューブ 21a,21b 電極支持治具 40 圧力供給調整装置 1 Crystalline Silicon Substrate (Substrate to be Processed) 2 Chemical Formation Tank 3a, 3b Platinum Electrode 4 Substrate Support Jig 5 Base Material Sealing Material 6 Seal Material Groove 7 Pressure Supply Port 8 Exhaust Port 9 Chemical Composition Tank Sealing Material 10 Bolts 11a, 11b Electrolyte solution 12 Heat-shrinkable tube 13 Elastic tube 21a, 21b Electrode support jig 40 Pressure supply adjustment device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 滝沢 亨 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 神戸 千樹 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 米原 隆夫 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Toru Takizawa 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Chiki Kobe 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Kya Non-Incorporated (72) Inventor Takao Yonehara 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 処理溶液中に被処理基体を支持して化学
処理を行う化成槽において、 前記被処理基体の処理表面を除く外周部の全周に密着し
て支持する、弾力性を有するシール材と、 前記シール材を支持する基体支持治具と、 該基体支持治具の中空部に、外部より気体、或いは液体
を注入し、該流体の圧力により、前記シール材を前記基
体の処理表面を除く外周部に押圧して密着させる手段
と、 前記圧力を変化させて、前記シール材の変形量、及び押
圧量を制御する手段とを有することを特徴とする被処理
基体の支持装置。
1. A resilient seal which, in a chemical conversion tank for supporting a substrate to be treated in a treatment solution for chemical treatment, closely adheres to and supports the entire periphery of the substrate except the treated surface. Material, a base support jig that supports the seal material, and a gas or liquid is injected from the outside into the hollow portion of the base support jig, and the seal material is applied to the treated surface of the base material by the pressure of the fluid. A support device for a substrate to be processed, comprising: a means for pressing the outer peripheral portion of the substrate to bring it into close contact with the outer peripheral portion; and a means for controlling the deformation amount and the pressing amount of the sealing material by changing the pressure.
【請求項2】 前記被処理基体、及び基体支持治具の一
個或いは複数個と、前記溶液中に配置する電極の支持治
具とにより、前記溶液を分離して保持する化成槽を構成
したことを特徴とする請求項1に記載の被処理基体の支
持装置。
2. A chemical conversion tank for separating and holding the solution is constituted by the substrate to be treated, one or a plurality of substrate supporting jigs, and an electrode supporting jig arranged in the solution. The apparatus for supporting a substrate to be processed according to claim 1.
【請求項3】 前記シール材は、その全周にわたって切
れ目の無い一体形状の部材であることを特徴とする請求
項1に記載の被処理基体の支持装置。
3. The apparatus for supporting a substrate to be processed according to claim 1, wherein the sealing material is an integrally formed member that does not have a break over the entire circumference thereof.
【請求項4】 処理溶液中に被処理基体を支持して化学
処理を行なう化成槽において、 前記被処理基体の支持治具は熱収縮チューブから成り、
その熱的収縮により該基体の被処理面以外の外周部の全
周に密着して押圧支持することを特徴とする被処理基体
の支持装置。
4. A chemical conversion tank for supporting a substrate to be treated in a treatment solution for chemical treatment, wherein a jig for supporting the substrate to be treated comprises a heat shrinkable tube,
A support device for a substrate to be treated, which is brought into close contact with the entire circumference of an outer peripheral portion of the substrate other than the surface to be treated by the thermal contraction to support the substrate.
【請求項5】 処理溶液中に被処理基体を支持して化学
処理を行なう化成槽において、 前記基体の被処理面以外の全周に密着して押圧支持し、
該基体の押圧部位の外径より小さな内径を有する弾性管
状部材からなる基体支持治具を有し、 該管状の基体支持治具は、該管内に入れた前記基体を、
該管状部材の弾性による収縮力により、該基体の被処理
面以外の外周部の全周に密着して押圧支持する構造とし
たことを特徴とする被処理基体の支持装置。
5. A chemical conversion tank in which a substrate to be treated is supported in a treatment solution for chemical treatment, and the substrate is closely pressed and supported on the entire circumference of the substrate except the surface to be treated,
There is a base body supporting jig made of an elastic tubular member having an inner diameter smaller than the outer diameter of the pressing portion of the base body, wherein the tubular base body supporting jig is the base body placed in the tube,
A support device for a substrate to be treated, which has a structure in which a contraction force due to elasticity of the tubular member is in close contact with the entire circumference of an outer peripheral portion of the substrate except for a surface to be treated to support the substrate.
【請求項6】 請求項1〜5のいずれか1項に記載の被
処理基体の支持装置と、電極とを備えたことを特徴とす
る陽極化成装置。
6. An anodizing apparatus comprising the support device for a substrate to be treated according to claim 1 and an electrode.
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